Унифицированный стандарт резьбы

Унифици́рованный станда́рт резьбы́ (англ. The Unified Thread Standard, UTS) определяет стандарт для формы резьб и размерных рядов с допусками, посадками и обозначениями для винтовых резьб, обычно используемых в США и Канаде.

Резьба имеет треугольный в 60° профиль, как в стандарте ИСО для метрических винтовых резьб, но размеры каждой UTS резьбы (внешний диаметр и шаг) выражаются в дюймах, а не в миллиметрах.

В настоящее время (2021 год) стандарт UTS поддерживается организациями ASME и ANSI в США.

Описание

Все резьбы по этому стандарту характеризуется её номинальным (наружным) диаметром, обозначаемым ${\displaystyle d}$ (или ${\displaystyle D}$) и шагом, обозначаемым ${\displaystyle P.}$ Профиль витков в плоскости сечения, проходящей через ось резьбы, представляет собой равносторонние треугольники (равносторонний треугольник имеет угол при вершинах 60°) как в треугольных метрических резьбах. Внешняя вершина на 0,125 часть высоты равностороннего треугольника и внутренняя вершина на 0,25 профиля высоты треугольника ${\displaystyle H}$ отсекаются.

Шаг ${\displaystyle P}$ является расстоянием между соседними витками. Для однозаходных UTS резьб шаг равен ходу ${\displaystyle P_{h}}$ резьбы. Ход ${\displaystyle P_{h}}$ — величина относительно осевого перемещения детали в резьбовой паре на один оборот (на угол 360°).

Для резьбы UTS параметр шаг резьбы ${\displaystyle P}$ в основном не используется. Он заменён параметром число витков на дюйм^[англ.] ${\displaystyle z}$ (threads per inch, TPI), который однозначно связан с шагом резьбы, выраженным в миллиметрах:

${\displaystyle z=25{,}4/P}$.

Связь между высотой профиля ${\displaystyle H}$ и шагом ${\displaystyle P}$^[1]:

${\displaystyle H={\frac {1}{2\operatorname {tg} \theta }}\cdot P={\frac {\sqrt {3}}{2}}\cdot P\approx 0{,}866025\cdot P}$,

или:

${\displaystyle P=2\operatorname {tg} \theta \cdot H={\frac {2}{\sqrt {3}}}\cdot H\approx 1{,}154701\cdot H}$.

Обозначение

Сокращенное обозначение резьбы UTS в технической документации это ряд чисел и букв, обозначающих номинальный (наружный) диаметр резьбы, величину TPI (число витков на дюйм). Для диаметров менее 1/4 дюйма диаметр указывается целым числом, определённым в стандарте с префиксом #; для всех остальных диаметров указывается размер в дюймах.

За этой парой чисел могут указываются сокращения UNC (Unified National Coarse), UNF (Unified National Fine) или UNEF (Unified National Extra Fine), если комбинация диаметра и шага относится к крупной, мелкой или сверхмелкой сериям резьбы соответственно, также может указываться класс точности.

Пример:

#6-32 UNC 2B

(основной диаметр 0,1380 дюйма, число ниток на дюйм 32, средний класс точности).

Параметры резьбы по этому стандарту и диаметр отверстий под резьбу приведены в таблице.

Номинальный диаметр Dном (дюймы, мм)			Плотность резьбы: число витков на дюйм ${\displaystyle z}$, шаг ${\displaystyle P}$ (дюймы, мм)									Диаметр сверла метчика, мм
			UNC			UNF			UNEF			UNC	UNF	UNEF
			${\displaystyle z}$	${\displaystyle P}$, дюймы	${\displaystyle P}$, мм	${\displaystyle z}$	${\displaystyle P}$, дюймы	${\displaystyle P}$, мм	${\displaystyle z}$	${\displaystyle P}$, дюймы	${\displaystyle P}$, мм
#0	0,0600	1,5240	-			80	0,012500	0,3175	-				1,25
#1	0,0730	1,8542	64	0,015625	0,3969	72	0,013888	0,3528	-			1,50	1,55
#2	0,0860	2,1844	56	0,017857	0,4536	64	0,015625	0,3969	-			1,80	1,90
#3	0,0990	2,5146	48	0,020833	0,5292	56	0,017857	0,4536	-			2,10	2,15
#4	0,1120	2,8448	40	0,025000	0,6350	48	0,020833	0,5292	-			2,35	2,40
#5	0,1250	3,1750	40	0,025000	0,6350	44	0,022727	0,5773	-			2,65	2,70
#6	0,1380	3,5052	32	0,031250	0,7938	40	0,025000	0,6350	-			2,85	2,95
#8	0,1640	4,1656	32	0,031250	0,7938	36	0,027778	0,7056	-			3,50	3,50
#10	0,1900	4,8260	24	0,041667	1,0583	32	0,031250	0,7938	-			4,00	4,10
#12	0,2160	5,4864	24	0,041667	1,0583	28	0,035714	0,9071	32	0,031250	0,7938	4,65	4,70	4,78
1⁄4	0,2500	6,3500	20	0,050000	1,2700	28	0,035714	0,9071	32	0,031250	0,7938	5,35	5,50	5,56
5⁄16	0,3125	7,9375	18	0,055556	1,4111	24	0,041667	1,0583	32	0,031250	0,7938	6,80	6,90	7,14
3⁄8	0,3750	9,5250	16	0,062500	1,5875	24	0,041667	1,0583	32	0,031250	0,7938	8,25	8,50	8,77
7⁄16	0,4375	11,1125	14	0,071428	1,8143	20	0,050000	1,2700	28	0,035714	0,9071	9,65	9,90	10,30
1⁄2	0,5000	12,7000	13	0,076923	1,9538	20	0,050000	1,2700	28	0,035714	0,9071	11,15	11,50	11,90
9⁄16	0,5625	14,2875	12	0,083333	2,1167	18	0,055556	1,4111	24	0,041667	1,0583	12,60	12,90	13,10
5⁄8	0,6250	15,8750	11	0,090909	2,3091	18	0,055556	1,4111	24	0,041667	1,0583	14,05	14,50	14,70
3⁄4	0,7500	19,0500	10	0,100000	2,5400	16	0,062500	1,5875	20	0,050000	1,2700	17,00	17,50	17,90
7⁄8	0,8750	22,2250	9	0,111111	2,8222	14	0,071428	1,8143	20	0,050000	1,2700	20,00	20,40	21,00
1	1,0000	25,4000	8	0,125000	3,1750	12	0,083333	2,1167	20	0,050000	1,2700	22,85	23,25	24,20
1+1⁄8	1,1250	28,5750	7	0,142857	3,6286	12	0,083333	2,1167	-			25,65	26,50
1+1⁄4	1,2500	31,7500	7	0,142857	3,6286	12	0,083333	2,1167	-			28,85	29,50
1+3⁄8	1,3750	34,9250	7	0,166667	4,2333	12	0,083333	2,1167	-			31,55	32,75
1+1⁄2	1,5000	38,1000	6	0,166667	4,2333	12	0,083333	2,1167	-			34,70	36,00
1+3⁄4	1,7500	44,4500	5	0,200000	5,0800	-			-			40,40
2	2,0000	50,8000	4+1⁄2	0,222222	5,6444	-			-			46,30
2+1⁄4	2,2500	57,1500	4+1⁄2	0,222222	5,6444	-			-			52,65
2+1⁄2	2,5000	63,5000	4	0,250000	6,3500	-			-			58,50
2+3⁄4	2,7500	69,8500	4	0,250000	6,3500	-			-			64,75
3	3,0000	76,2000	4	0,250000	6,3500	-			-			71,10
3+1⁄4	3,2500	82,5500	4	0,250000	6,3500	-			-			77,45
3+1⁄2	3,5000	88,9000	4	0,250000	6,3500	-			-			83,80
3+3⁄4	3,7500	95,2500	4	0,250000	6,3500	-			-			90,15
4	4,0000	101,6000	4	0,250000	6,3500	-			-			96,50

Классы точности

Стандартом определены три класса точности резьб. Эти классы обозначаются, как 1A; 2A; 3A; 1B; 2B; 3B.

• Класс точности 3 — предъявляет наиболее жесткие требования.
• Класс точности 2 — наиболее распространенный и применяется для резьб общего назначения. Разработан так, чтобы максимально увеличить прочность с учетом обычных возможностей механического цеха и практики использования станков.
• Класс точности 1 — самый грубый и применяется в случаях, когда требуется быстрая и легкая сборка, даже с частично загрязненной и помятой резьбой.

Классы точности с литерой A относятся к наружным резьбам, классы точности с литерой B относятся к внутренним резьбам.

Стандарты

• ANSI / ASME B1.1 Unified Inch Screw Threads (UN, UNR, and UNJ Thread Forms)

Примечания

1. Чекмарев А. А. Справочник по машиностроительному черчению/А. А. Чекмарев, В. К. Осипов. — 3-е изд. стер. — М.: Высшая школа. 2002. — С. 98. — ISBN 5-06-003659-6